(57)【要約】【課題】  必要に応じて調芯機構を簡便にロックできる調芯治具を実現する。【解決手段】  調芯治具は、ツールを保持するガイド部材と、ガイド部材と同軸に配置されており、そのガイド部材を複数の球体によって軸直方向に移動可能に支持する調芯機構を備えている。調芯機構には、前記複数の球体に対して軸方向に進退可能な押圧部材と、加圧又は減圧されることによって前記押圧部材を前記複数の球体に圧接させる作動室が設けられている。この調芯治具によると、作動室を加圧又は減圧することによって調芯機構をロックし、作動室を大気開放することによって調芯機構のロックを解除することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工穴に挿入するツールを加工穴に対して調芯する調芯治具であり、
前記ツールが挿通されるとともに、その先端が加工穴に挿入されるガイド部材と、
前記ガイド部材と同軸に配置されているとともに、前記ガイド部材を複数の球体によって軸直方向に移動可能に支持している調芯機構を備え、
前記調芯機構には、前記複数の球体に対して軸方向に進退可能な押圧部材と、加圧又は減圧されることによって前記押圧部材を前記複数の球体に圧接させる作動室が、設けられていることを特徴とする調芯治具。
【請求項２】
前記調芯機構は、軸方向に伸びる中心孔が形成された中空構造を有しており、
前記ガイド部材は、前記調芯機構の中心孔を軸方向に通過していることを特徴とする請求項１に記載の調芯治具。
【請求項３】
前記作動室は、前記押圧部材に対して前記複数の球体とは反対側に設けられており、加圧されることによって前記押圧部材を前記複数の球体に圧接させることを特徴とする請求項１又は２に記載の調芯治具。
【請求項４】
前記調芯機構を加工穴に対して進退させるアクチュエータをさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の調芯治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工穴に挿入するツールを加工穴に対して調芯する調芯治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、調芯治具が開示されている。この調芯治具は、ツールが挿通されるガイド部材と、そのガイド部材と同軸に配置されており、ガイド部材を複数の球体によって軸直方向（軸に垂直な方向）に移動可能に支持している調芯機構を備えている。この調芯治具では、ガイド部材の先端をワーク固定治具のガイドパイプに係合させ、ガイド部材をワーク固定治具に対して受動的に移動させることで、ツールがワークに対して調芯（同軸上に位置決め）される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４８３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の調芯治具では、調芯機構をロックすることができず、ガイド部材は常に移動可能に支持される。そのことから、ツールをワークに対して調芯した後でも、外部からガイド部材に予期せぬ力が加えられれば、ガイド部材は軸直方向に対して移動してしまう。この種の調芯治具を用いて加工穴にツールを挿入した場合、ガイド部材がワークに対して軸直方向に移動してしまい、ツールや加工穴を損傷させてしまうことがある。
本発明は、上記の課題を解決する。本発明は、必要に応じて調芯機構を簡便にロックすることができる調芯治具を実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、加工穴に挿入するツールを加工穴に対して調芯する調芯治具に具現化される。この調芯治具は、主に、ガイド部材と調芯機構を備えている。ガイド部材は、ツールが挿通可能であり、その先端が加工穴に挿入される。調芯機構は、ガイド部材と同軸に配置されており、ガイド部材を複数の球体によって軸直方向に移動可能に支持している。調芯機構には、前記複数の球体に対して軸方向に進退可能な押圧部材と、加圧又は減圧されることによって前記押圧部材を前記複数の球体に圧接させる作動室が設けられている。
【０００６】
この調芯治具では、調芯機構の作動室を加圧又は減圧すると、押圧部材が複数の球体に圧接して調芯機構がロックされる。従って、ツールを加工穴に対して調芯した後は、調芯機構をロックすることで、ガイド部材がワークに対して予期せず移動することを防止することができる。それにより、ツールや加工穴に損傷を与えるようなことがない。また、作動室内を雰囲気に開放することで、調芯機構のロックを解除することができる。
この調芯治具によると、必要に応じて調芯機構を簡便にロックすることができる。
【０００７】
上記した調芯機構は、軸方向に伸びる中心孔が形成された中空構造を有することが好ましい。この場合、前記したガイド部材は、調芯機構の中心孔を軸方向に通過していることが好ましい。
この構造によると、加工穴に挿入されるガイド部材の先端に対して、調芯機構を比較的に近くに配置することができる。ガイド部材の先端に対して調芯機構を近くに配置すると、ガイド部材の先端を加工穴に挿入した際に、ガイド部材が傾いたりすることが防止され、ガイド部材１２をスムーズに移動させることができる。
【０００８】
上記した調芯機構では、前記した作動室が、押圧部材に対して複数の球体とは反対側に設けられており、作動室を加圧することによって、押圧部材を複数の球体に圧接させる構造であるであることが好ましい。
作動室を減圧する構造よりも、作動室を加圧する構造の方が、大気圧に対して十分な差圧を生じさせることができ、押圧部材を複数の球体に対して強く圧接させることが可能となる。即ち、調芯機構をより強くロックすることが可能となる。
【０００９】
上記した調芯治具は、調芯機構を加工穴に対して進退させるアクチュエータをさらに備えることが好ましい。この構成によると、アクチュエータによって調芯機構を移動させ、ガイド部材を加工穴に挿入することによって、ガイド部材を加工穴に対して調芯することができる。アクチュエータは調芯機構に対して固定側に位置するので、ガイド部材が加工穴に対して調芯される際に、アクチュエータが一緒に移動することがない。そのことから、ガイド部材が加工穴に対してスムーズに調芯される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、必要に応じて調芯機構を簡便にロックすることができる調芯治具を比較的に簡単な構造で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
最初に、本発明を実施するための好適な実施形態を列記する。
（形態１）  ガイド部材の先端部分には、テーパ部が形成されていることが好ましい。この構成によると、ガイド部材の先端が加工穴に挿入されたときに、ガイド部材が加工穴に対してスムーズに移動することができる。
（形態２）  ガイド部材は、ツールを軸方向にスライド可能に保持していることが好ましい。この場合、調芯治具１０は、ガイド部材に対してツールを軸方向に進退させるアクチュエータを備えることがより好ましい。
（形態３）  調芯機構は、軸方向に伸びる貫通孔を有する中空構造であり、その貫通孔内にガイド部材が配置されていることが好ましい。
（形態４）  調芯機構の作動室は、ロック時には加圧エアが供給され、ロック解除時には大気開放されることが好ましい。
【実施例】
【００１２】
本発明を実施した実施例について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施例の調芯治具１０の構成を模式的に示している。調芯治具１０は、ワーク１００の加工穴１０２に対してツール１０４を調芯（同軸上に位置決め）する治具である。即ち、図１に示すように、ツール１０４の中心軸Ａと加工穴１０２の中心軸Ｂが一致しておらず、両者Ａ、Ｂの間に位置ずれＥが生じている場合でも、ツール１０４の中心軸Ａと加工穴１０２の中心軸Ｂとが一致するように、加工穴１０２に対してツール１０４を受動的に移動させる治具である。
ここで、本実施例のツール１０４は、加工穴１０２に挿入される内視鏡１０６を有し、内視鏡１０６によって加工穴１０２の内面を撮影するものである。ツール１０４によって撮影された加工穴１０２の内面画像は、図示しない画像処理装置によって処理され、加工穴１０２の内面に存在する凹凸等の欠陥が検出される。なお、本実施例の調芯治具１０は、上記したようなツール１０４のみでなく、他の機能、用途を有する様々なツールに利用することができる。
【００１３】
図１に示すように、調芯治具１０は、主に、ツール１０４を保持するガイド部材１２と、ガイド部材１２を軸直方向に移動可能に支持している調芯機構２０と、ガイド部材１２に対してツール１０４を軸方向に移動させるツール用アクチュエータ４０と、調芯機構２０をワーク１００に対して進退させる治具用アクチュエータ５０を備えている。
【００１４】
ガイド部材１２は、概して筒状形状を有している。ガイド部材１２には、上端１２ａから下端１２ｃまで伸びるツール収容孔１２ｂが形成されている。ツール収容孔１２ｂには、ツール１０４がスライド可能に収容されている。ガイド部材１２の下端１２ｃには、先端に向かって径が縮小していくテーパ形状が形成されている。詳しくは後述するが、ガイド部材１２の下端１２ｃは、加工穴１０２に対してツール１０４を調芯する際に、加工穴１０２の開口部１０２ａに挿入される。
【００１５】
調芯機構２０は、軸方向に伸びる中心孔２０ａを有する中空構造を有しており、その中心孔２０ａを通過するように前記したガイド部材１２が配置されている。調芯機構２０が中空構造であり、その中心孔２０ａにガイド部材１２を挿通可能であることから、調芯機構２０をガイド部材１２の下端１２ｃの近くに配置できる構造となっている。この構造により、ガイド部材１２の下端１２ｃを加工穴１０２の開口部１０２ａに挿入した際に、ガイド部材１２を傾かせたりすることがなく、ガイド部材１２をスムーズに移動させることができる。
【００１６】
調芯機構２０は、主に、上部プレート２２と、押圧部材２４と、複数の鋼球２６と、下部プレート２８を備えている。上部プレート２２は、ブラケット５２を介して治具用アクチュエータ５０に固定されている。一方、下部プレート２８には、前記したガイド部材１２が固定されている。
上部プレート２２と下部プレート２８は、概してリング形状を有しており、互いに対向するように配置されている。上部プレート２２と下部プレート２８の間には、複数の鋼球２６が設けられている。それにより、上部プレート２２と下部プレート２８は、軸直方向に相対移動可能となっている。なお、上部プレート２２と下部プレート２８には、係合部２３、２９がそれぞれ設けられており、上部プレート２２と下部プレート２８は自由度を持って互いに係止されている。
【００１７】
押圧部材２４は、段付きのスリーブ形状を有している。押圧部材２４は、複数の鋼球２６の上方に位置しており、上部プレート２２によって軸方向に移動可能に保持されている。押圧部材２４と上部プレート２２の間には、気密な作動室３２が形成されている。作動室３２には、上部プレート２２に形成されたエア供給路３４を介して、加圧エアを供給するエア配管３６が接続されている。
作動室３２に加圧エアが供給され、作動室３２内の圧力が上昇すると、押圧部材２４は下方に押し下げられ、複数の鋼球２６に強く圧接する。その結果、上部プレート２２と下部プレート２８の軸直方向への相対移動が抑止され、調芯機構２０はロックされた状態となる。このように、調芯機構２０は、加圧エアを用いたロック機構を有している。
【００１８】
ツール用アクチュエータ４０は、ブラケット４１を介して、ガイド部材１２に固定されている。ツール用アクチュエータ４０は、主に、サーボモータ４２と、サーボモータ４２によって回転させられるボールねじ４４と、ボールねじ４４に螺合しているスリーブ４６を備えている。スリーブ４６は、ブラケット４８を介してツール１０４に固定されている。この構造により、ツール用アクチュエータ４０は、サーボモータ４２によってボールねじ４４を回転させることによって、ツール１０４をガイド部材１２に対して軸方向に進退させることができる。
【００１９】
以上、調芯治具１０の構造について詳細に説明した。次に、調芯治具１０の作用効果について、ツール１０４による加工穴１０２の検査の流れに沿って説明する。
先ず、図１に示す初期状態では、ツール１０４の内視鏡１０６を、ガイド部材１２の内部に完全に収容しておく。次いで、図１に示す初期状態から治具用アクチュエータ５０を動作させ、図２に示すように調芯機構２０をワーク１００に向けて移動させる。治具用アクチュエータ５０が調芯機構２０をワーク１００に向けて移動させると、ガイド部材１２とツール１０４とツール用アクチュエータ４０も同時にワーク１００に向けて移動する。その結果、ガイド部材１２のテーパ状の下端１２ｃが、加工穴１０２の開口部１０２ａに挿入される。ガイド部材１２は、前述した調芯機構２０によって軸直方向に移動可能に支持されている。従って、ガイド部材１２は、加工穴１０２との干渉によって軸直方向へ受動的に移動する。その結果、ガイド部材１２が加工穴１０２に対して調芯され、ツール１０４の中心軸Ａの位置と加工穴１０２の中心軸Ｂの位置が一致する。なお、この段階では、作動室３２に加圧エアの供給は行わず、作動室３２を大気開放しておく。
【００２０】
次に、図３に示すように、作動室３２に加圧エアを供給し、作動室３２の圧力を上昇させる。それにより、押圧部材２４は下方に押し下げられ、押圧部材２４は複数の鋼球２６に強く圧接する。このとき、上部プレート２２と下部プレート２８にそれぞれ設けられた係合部２３、２９は、互いに強く圧接することから、上部プレート２２と下部プレート２８の軸直方向への相対移動が抑止される。即ち、調芯機構２０がロックされた状態となる。調芯機構２０がロックされることによって、例えばガイド部材１２に予期せぬ外力が加えられたときでも、ガイド部材１２が加工穴１０２に対して軸直方向に移動することがない。加工穴１０２に対するツール１０４の調芯状態が確実に維持される。
【００２１】
次に、図４に示すように、ツール用アクチュエータ４０を動作させ、ツール１０４を加工穴１０２に向けて移動させる。ツール１０４は、ガイド部材１２のツール収容孔１２ｂ内を下方に向けてスライド移動し、ツール１０４の内視鏡１０６が、ガイド部材１２から突出して加工穴１０２内に挿入される。それにより、加工穴１０２の内面撮影が行われる。ここで、加工穴１０２の内面撮影では、ツール１０４が内視鏡１０６を回転させるとともに、内視鏡１０６の回転に同期させながらツール用アクチュエータ４０がツール１０４を下方に移動させていく。それにより、加工穴１０２の内面全体が撮影される。
【００２２】
加工穴１０２の内面撮影が完了したら、ツール用アクチュエータ４０を逆方向に動作させ、ツール１０４の内視鏡１０６をガイド部材１２内に収容する。即ち、図３の状態に戻る。次いで、調芯機構２０の作動室３２を大気開放し、調芯機構２０のロックを解除する。即ち、図２の状態に戻る。最後に、治具用アクチュエータ５０を逆方向に動作させ、ガイド部材１２を調芯機構２０と共にワーク１００から離間させる。それにより、図１に示す初期状態に戻る。以上により、一つの加工穴１０２の検査が終了する。上記した一連の動作を繰り返すことにより、複数の加工穴１０２の検査が順次実行される。
【００２３】
以上のように、本実施例の調芯治具１０は、中空構造の調芯機構２０を有しており、その調芯機構２０は、ツール１０４を保持するガイド部材１２と同軸に配置されている。この構造により、ガイド部材１２が傾いたりすることがなく、ガイド部材１２を加工穴１０２に対して平行に支持し続けることができる。
また、本実施例の調芯治具１０では、調芯機構２０を必要に応じてロックすることができる。調芯機構２０をロックする際には、作動室３２に加圧エアを供給するだけでよいので、簡便かつ速やかに調芯機構２０をロックすることができる。また、調芯機構２０のロックを解除する際には、加圧エアの供給を中止して作動室３２を大気開放するだけでよいので、ロックの解除についても簡便かつ速やかに行うことができる
【００２４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】調芯治具の構成を示す図。
【図２】調芯治具を用いた検査における一つの工程を示す図（調芯時）。
【図３】調芯治具を用いた検査における一つの工程を示す図（ロック時）。
【図４】調芯治具を用いた検査における一つの工程を示す図（ツール挿入時）。
【符号の説明】
【００２６】
１０：調芯治具
１２：ガイド部材
２０：調芯機構
２２：調芯機構の上部プレート
２４：調芯機構の押圧部材
２６：調芯機構の複数の鋼球
２８：調芯機構の下部プレート
３２：調芯機構の作動室
３４：調芯機構のエア供給路
３６：エア配管
４０：ツール用アクチュエータ
５０：治具用アクチュエータ
１００：ワーク
１０２：加工穴
１０４：ツール
１０６：ツールの内視鏡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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